Warum genaue Analysen der Schlüssel zu Ihrer Zukunft sind

Nostalgie kann trügerisch sein. „Früher war alles besser“ – diesen Eindruck haben wir oft. Tatsache ist, dass viele Ausgangsmaterialien in den 1970er Jahren von besserer Qualität waren als heute. Im Laufe der Jahrzehnte haben Produktionstechniken und Wettbewerb den Preis vieler Materialien, darunter auch den von Stahl, real nach unten gedrückt. Und es hat den Anschein, dass damit auch die Qualität nachgelassen hat. Aber noch ist nicht alles verloren. Sie benötigen Sie lediglich ein zuverlässiges Analysegerät, das die genauen Ergebnisse liefert, mit denen Sie Ihren Erfolg sichern. 

Niedrigere Steuern, höhere Risiken 

In einigen Ländern werden Herstellern, die Materialien wie Stahl mit billigen Zuschlägen versehen, enorme Steuervorteile geboten. Die Regierung eines der weltweit größten Exporteure von legiertem Stahl unterstützt diese Hersteller mit Steuerermäßigungen zwischen drei und neun Prozent. 

Welche Auswirkungen hat das? 

Beispiel: Bor 

Der Zuschlag von Bor ist, wie den meisten in der verarbeitenden Industrie bekannt ist, eine der kostenwirksamsten Methoden zur Herstellung von legiertem Stahl. Der wesentliche Vorteil bei der Zugabe von Bor zum Stahl ist die Härtbarkeit. Schon kleinste Mengen Bor verbessern die Härte deutlich. Abhängig von der Art des Stahls und dem Kohlenstoffgehalt kann schon eine Menge von 3 ppm Bor einen Unterschied ausmachen.   

Für den Export wird dieser Stahl jedoch oft als „unlegierter Baustahl“ bezeichnet. Die Herausforderung liegt darin, dass Bor nicht immer auf dem Konformitätszertifikat des Rohstahls angegeben ist. Entscheidend sind jedoch die Qualität und Menge des zugesetzten Bors. Probleme entstehen, wenn der Anteil an Bor steigt oder der Stahl für tragende Konstruktionen verwendet werden soll. Wenn der Borgehalt zu hoch ist, trennt sich das Bor vom Stahl und setzt sich in den Korngrenzen ab. Dadurch verringert sich die Härtbarkeit, die Zähigkeit wird reduziert und die Versprödung nimmt zu.

Eine Materialverwechslung kann fatale Folgen haben, wenn borhaltiger Stahl in der falschen Anwendung eingesetzt wird. Bei den komplexen Lieferketten von heute ist es durchaus möglich, dass Bor im falschen Werkstoff landet. 

Wenn ein anderes Unternehmen möglicherweise eine Steuererleichterung erhält, sollten Sie eine Eingangskontrolle der eingehenden Rohstoffe durchführen, um sicherzustellen, dass Sie nicht den Preis dafür zahlen.  

In der Vergangenheit war es relativ schwierig, den Borgehalt in Stählen zu messen. Bor hat nur eine geringe Masse, so dass es nur schwer nachzuweisen ist. Häufig mussten zerstörende Methoden eingesetzt werden, bei denen Proben gemahlen und aufgelöst wurden. Die Optische Emissionsspektroskopie (OES)  ist eine relativ einfache Technik, die es Ihnen ermöglicht, den Borgehalt im Stahl direkt zu messen – ohne aufwändige Vorbereitungen oder den Einsatz von aggressiven Chemikalien. 

 

Der Siegeszug von leichteren Legierungen 

Leichtere Legierungen werden in ihrer Zusammensetzung immer fortschrittlicher und innovativer. Daher müssen Analysegeräte in der Lage sein, in einer einzigen Materialprobe viele verschiedene Elemente in extrem niedrigen Konzentrationen nachzuweisen, um die gewünschte Qualität zu gewährleisten. 

Die Automobilindustrie hat beispielsweise sehr hohe Anforderungen an ihre Komponenten – möglicherweise die zweithöchste nach der Luft- und Raumfahrt. Sicherheit ist selbstverständlich ein großes Thema, und viele Komponenten müssen verformbar sein, um beim Aufprall Energie zu absorbieren. Andere Komponenten müssen strukturell sehr steif sein; hier hat die Festigkeit einen höheren Stellenwert. Die Entwicklung neuer Legierungen wird so zu einer sehr anspruchsvollen Wissenschaft. Das hat zur Folge hat, dass auch die Genauigkeit von Testergebnissen von höchster Bedeutung ist.  

Beispiel: Magnesium  

Aluminium- und Magnesiumlegierungen erfreuen sich in der Industrie zunehmender Beliebtheit, da sie leicht und relativ preiswert sind und viele der gewünschten Eigenschaften besitzen. Sie lassen sich in komplexe Formen bringen, beispielsweise Motorkomponenten, Getriebegehäuse und Strukturbauteile.  

Magnesium ist sogar noch leichter als Aluminium und weist von allen metallischen Konstruktionswerkstoffen die höchste Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht auf. Da Magnesium reichlich vorhanden und einfach zu recyceln ist, überrascht es nicht, dass es seit seiner frühen Verwendung in Rädern immer häufiger Stahl und Aluminium in Gehäuse- und Gitterrahmen-Strukturen ersetzt. Das Leichtmetall hat viele Einsatzmöglichkeiten in Legierungen mit Aluminium. Allerdings hat Magnesium auch Nachteile. Es ist spröde und weniger kriechbeständig als Aluminium, obwohl Forschungsteams an diesem Problem arbeiten.  

Die OES-Technologie bietet Ihnen die geforderte Genauigkeit. Die OES-Analysegeräte von Hitachi wurden für die Rohstoffanalyse entwickelt, so auch das kürzlich eingeführte OE750. Dieses Analysegerät deckt den gesamten Bereich an Metallen bis in den ppm-Bereich ab bietet so die beste Leistung aller Analysegeräte seiner Klasse.  

Da der globale Wettbewerb zunimmt, besteht nicht der geringste Zweifel daran, dass die Qualität der Materialien in einigen Bereichen weiter abnehmen wird. Wir können Ihnen jedoch versichern, dass es bei uns als Hersteller von Messgeräten zur Analyse von Metallqualitäten keine Qualitätseinbußen geben wird. 

Möchten Sie mehr erfahren? 

Laden Sie unseren Metallanalyse-Leitfaden herunter oder melden Sie sich noch heute eine für eine Vorführung eines unserer OES-Analysegeräte an. 

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Datum: 8 July 2020

Autor: Hitachi High-Tech Analytical Science GmbH

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